RFEM 6 中的冲切设计

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按照规范 EN 1992-1-1 对集中荷载或反作用力的板进行冲切设计。 进行抗冲切设计的节点(即存在冲切问题的节点)称为冲切节点。 这些节点的集中荷载可以通过柱子、集中力或节点支座来引入。 施加线荷载的末端也视为集中荷载,因此,墙端、墙角以及线荷载和线支座的端部或拐角处的抗剪承载力也必须控制。

控制周长

在基本控制范围内进行冲切剪验算,其中检查作用剪力 vEd是否超过承载力 vRd 。 根据 EC 2 [1]中的第 6.4.2 章,板的控制周长距离荷载施加点的距离为板的有效高度 (d) 的两倍。 柱子的尺寸以及板的洞口会影响控制周长的几何尺寸,并且最多应考虑距荷载导入区域 6 d 的距离。 重要的是要事先定义所有洞口(即在有限元分析期间),以便程序可以自动识别它们并将其考虑到冲切设计中,如图1所示。

RFEM 6 中的抗冲切设计参数

假设已经激活了混凝土设计模块,那么可以通过勾选冲切节点的设计属性中的冲切设计框来初始化RFEM 6中的冲切剪切设计(图2)。 可以选择所有出现冲切问题的节点,并同时激活所有节点的冲切设计。 或者,可以在混凝土设计的输入数据中选择带冲切的节点进行设计(图3)。

所选节点的抗冲切设计参数可以在混凝土设计的承载能力极限状态配置中定义(图4)。 冲切荷载、考虑控制区域内剪力不对称分布的荷载增量系数 β 和最小钢筋间距可以在承载能力极限状态的冲切选项卡中设置(图5)。

对于墙体,冲切荷载是指在其临界周长上的剪力(平滑或非平滑),而对于柱子,冲切荷载可以是在其临界周长上施加的剪力(平滑或非平滑),也可以是来自柱子的荷载、荷载、或节点支座。

按照 EN 1992-1-1 [1]的荷载增量系数可以通过考虑图 6 中显示的全塑性剪切分布来估算,或者通过常数系数进行估算。 它也可以由扇形模型确定或由用户定义。

RFEM 6 中的冲切剪切设计

假设已经定义了抗冲切设计参数,那么就可以进行混凝土设计(包括冲切)。 首先,可以只考虑已经布置在面的纵向钢筋进行设计(图7)。 一旦只考虑该配筋进行混凝土设计,所有感兴趣的节点的抗冲切承载力设计比值可以以图形方式和表格形式提供(图8)。

冲切节点上的利用率实际上是根据[1]中 6.4.4 (1) 确定的无抗剪配筋的抗冲切承载力 vRd,c和在线计算的施加的最大剪应力 vEd之间的比较。与章节 6.4.3 (3) 中的公式(38). 这些公式以及整个计算过程的详细信息如图 9 所示。

如果 vEd ≤ vRd,c ,则满足没有附加抗冲切配筋的抗冲切剪力;否则,必须定义附加配筋。 在后一种情况下,可以在板的受拉侧定义额外的纵向钢筋。 对于本例中的板,如图 10 所示,这将通过在顶部定义额外的纵向钢筋来完成。 定义的配筋可以分配给一个节点,然后使用常见的“复制”功能可以轻松地将其复制到所有抗冲切节点(图11)。 然后在计算抗剪承载力时自动考虑以此方式分配的钢筋。

计算结果可以同时以图形方式和在混凝土设计表中找到。 如果在没有附加抗冲切配筋的情况下仍不满足抗冲切设计要求,用户可以通过应用最大允许纵向钢筋利用率 ρ 来增加纵向钢筋。 但是,如果在没有抗冲切配筋的情况下无法进行冲切承载力 (vRd,c ≤ vEd ),则计算最大受冲切承载力 vRd,max并自动进行设计验算。

通过导航器的结果选项卡可以显示抗冲切所需的配筋数量(图12)。 如果用户对计算中使用的冲切荷载感兴趣,可以通过导航器的结果选项卡显示它,如图 13 所示。

结束语

RFEM 6 中的冲切设计包含在混凝土设计模块中,并且可以通过在冲切节点编辑窗口中勾选冲切设计框来初始化。 激活设计属性后,可以在混凝土设计的极限配置中定义抗冲切设计参数,例如冲切荷载、荷载增量系数 β 和最小钢筋间距。

混凝土结构设计可以在其他设计类型的纵向钢筋基础上进行。 如果不满足没有附加抗冲切配筋的抗冲切设计 (vRd,c ≤ vEd ),则可以在板的受拉侧布置附加纵向钢筋。 然后自动计算最大受冲切承载力 vRd,max ,并进行验算。

作者

Irena Kirova, M.Sc.

Irena Kirova, M.Sc.

营销和客户支持

Kirova女士负责撰写技术文章,并为Dlubal客户提供技术支持。

关键词

Punching 冲切验算 楼板

参考文献

[1]   Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings; EN 1992-1-1:2011-01

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  • 更新 2022年05月12日

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